天文学家反向计算引力波，黑洞的质量会随着宇宙膨胀而增加

反向计算引力波

我们对于黑洞的许多疑问都还尚未定论，而近日有一组天文学家提出了新的解决方案，首先为什么会有这么多观测到的黑洞会比预期的更大呢？ 研究专家认为黑洞的增长可能与宇宙的膨胀有很大的关系。

2015年，激光干涉仪重力波天文台LIGO首次探测到引力波，这些都是在灾难性的宇宙事件中所产生的，最常见的则是黑洞间的碰撞，天文学家就针对这些引力波去反向计算两个合并过程中的物体质量。

接着他们注意到一些奇怪的事情，一般来说，最常见的黑洞类型都是恒星黑洞，也是研究小组预计会在大多数合并中所看到的黑洞类型，它们是由大质量恒星坍塌所形成的，预计质量是太阳的5到30倍，但是团队却发现了几个质量更大的黑洞，从记录来看的话，最大的碰撞事件是发生在两个质量为太阳65到85倍的黑洞之间。

用膨胀模型解释黑洞

那这些黑洞是如何变得如此巨大的呢？ 最常见的解释是，它们通过吞噬大量的物质成长，包括尘埃、气体、恒星或其他黑洞，但这项研究的研究人员提出了一个新的观点，也就是随着宇宙的膨胀，黑洞的质量可能会增加，专家对此表示：「随着宇宙的膨胀，光会失去能量，从而助长了这种膨胀。」

该研究的作者邓肯·法拉（Duncan Farrah）说：「我们考虑了相反的效果。」 团队指出，当对黑洞进行研究时，通常是在不膨胀的模拟宇宙中所进行的实验，这是为了研究能简单进行但这因此就忽略了宇宙膨胀所产生的影响，因此，研究人员在这项新研究中模拟了膨胀模型来解释黑洞。

黑洞质量只会越来越大

研究人员将黑洞的质量与宇宙的大小相扣，也意味着随着时间这些黑洞的质量将会越来越大，因为它们螺旋向彼此靠近，最终相撞。

结果也许不出所料，合并形成的黑洞质量更大，也导致了更多的合并事件发生。 研究人员说：「目前黑洞吞噬物质和相互吞噬的观点可能是一个更简单的解释。」 作者迈克尔·泽文（Michael Zevin）说：「黑洞合并有许多细节我们还不清楚，例如它们主要形成的环境和贯穿它们的复杂物理过程。」 「虽然我们使用的是我们目前拥有的数据和我们认识到的恒星群，但仍有很大的进步空间。」

图片来源：SXS

资料来源： Michael Irving（2021，NOV 4）. New model suggests black holes gain mass as the universe expands. Newatlas

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